CN101954438A

CN101954438A - 一种多工位冷镦成型连体齿轴的工艺

Info

Publication number: CN101954438A
Application number: CN 201010501010
Authority: CN
Inventors: 老锡华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-10-09
Filing date: 2010-10-09
Publication date: 2011-01-26

Abstract

本发明公开了一种多工位冷镦成型连体齿轴的工艺，其特征在于：它的工艺过程依次包括：1)备料，以金属盘圆线为原料并通过自动送料装置送料，并根据需要剪料；2)所送原料根据连体齿轴形状尺寸通过多工位冷镦机一次或多次加工成型；3)加工成型后在连体齿轴的齿轴上打孔使连体齿轮轴整体成形；该发明通过采用盘圆线冷镦的工艺实现连体齿轮轴一体成形，不但提高了生产效率，而且也避免了原来在齿轮压注过程中出现的因压注工艺造成的质量问题，从而提高了齿轮轴的质量。进一步，本发明通过多工位冷镦机加工成型，填补了连体齿轮加工领域的空白，而且其自动化程度高，符合现代化环保理念，并且节省了人力70%以上，节约了生产成本。

Description

一种多工位冷镦成型连体齿轴的工艺

技术领域

本发明涉及一种金属塑性成形工艺，特别是一种多工位冷镦成型连体齿轴的工艺。

背景技术

齿轴是齿轮的重要部分，齿轴的加工质量往往决定齿轮的质量和使用寿命。目前要生产齿轮轴，往往是先生产一个金属的轴，然后把齿轮压注到齿轮轴上。因为这两个工序分开进行，使齿轮和齿轮轴之间的压注质量变得不可保证，废品率较高，而且生产效率也不高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种一体成形、生产效率高的连体齿轴冷镦工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多工位冷镦成型连体齿轴的工艺，其特征在于：它的工艺过程依次包括：

1) 备料，以金属盘圆线为原料并通过自动送料装置送料，并根据需要断料；

2) 所送原料根据连体齿轴形状尺寸通过多工位冷镦机一次或多次加工成型；

3) 加工成型后在连体齿轴的齿轴上打孔使连体齿轮轴整体成形。

为了保证成型效果，所述步骤2）中多次加工包括初步冲压、精确冲压和在齿顶圆上冲齿；

为了更好一次性实现初步成形，步骤2）所述加工成型是利用正挤压模具采用闭塞正挤方法，一次完成最大变形量的正挤成形；

为了保证冷镦冲压质量，所述模具包括导向模和压力模，其中所述压力模套在导向模内并可以沿着导向模上下移动。

本发明的有益效果是：通过采用盘圆线冷镦的工艺实现连体齿轮轴一体成形，不但提高了生产效率，而且也避免了原来在齿轮压注过程中出现的因压注工艺造成的质量问题，从而提高了齿轮轴的质量。进一步，本发明通过多工位冷镦机加工成型，填补了连体齿轮加工领域的空白，而且其自动化程度高，符合现代化环保理念，并且节省了人力70%以上，节约了生产成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明的工序流程图；

图2是本发明的齿轮轴初步成形的立体图；

图3是本发明的初步成形工序的模具结构示意图。

具体实施方式

参照图1和图2，本发明的一种多工位冷镦成型连体齿轴的工艺，它的工艺过程依次包括:

1) 备料，由自动送料装置将金属盘圆线送料，并根据需要将金属盘圆线剪料，为了控制好剪料长度，所述剪料过程根据齿轴1的长度利用圆锯刀或车刀将金属盘圆线剪料，其中剪料长度主要按齿轴1的长度和齿顶圆2大小来定，如果多出的量过多，会照成材料的浪费，过少又会影响连体齿轴的质量；

2) 对剪料后的毛坯进行冷镦冲压实现包括连体齿轴的齿轴1、齿顶圆2、和齿轴1中的短轴11的初步成形。为了更好一次性实现初步成形，所述初步成形是利用正挤压模具采用闭塞正挤方法，冲压以一次完成最大变形量的正挤成形。参照图3，为了保证冷镦冲压质量，所述正挤压模具包括导向模4和压力模3，导向模4里有导向中心孔41、中心腔42和导向腔43，压力模3里有压模中心孔31。其中压力模3套在导向模4里，压力模3和导向模4之间的滑动配合空隙小于0.02mm。在初步成形过程中，切好的坯料固定在导向模的中心孔中，压力模3沿着导向模4的导向腔43对坯料进行正冲压，压模中心孔31的直径决定齿短轴11的大小，导向模4的中心孔41直径决定齿轴1的直径，导向模4的中心腔42直径和冲压的冲程决定齿轮齿顶圆的大小，冲压过程导向模和压力模的受力面的预留长度决定齿顶圆的厚度。在本发明中可通过多工位冷镦机一次冲压使原料成型为连体齿轴，作为优选实施方式，可采用多次冲压工序，使加工精度更高，后续多次冲压工序同样可以用正挤压模具精确冲压实现精加工，其中每个正挤压模具对应装在各个工位上。各工序间可通过自动夹送系统调整坯料来实现切换。后续加工工序所对应的前一个工序的尺寸相差0.02mm～0.03mm为宜，过大的话会既影响加工质量，也容易损坏模具，过少的话会降低了生产效率。当每个工序所要求的冲压力量、速度等相同时，可共用一个压力机，以提高生产效率。其中压力机以2T以上液压机为宜，也可根据实际情况选择压力机；

3) 齿轮轴后续精加工后只需在齿轴1上打孔，即可完成连体齿轮的整体成形。

整个过程以标准金属盘圆线作为坯料，只需要冷却而无需再进行热处理。

实施例1：如需要制作规格为：齿轴1长为12mm，直径为6.2mm,短轴11直径为2mm,齿顶圆2直径为10.5mm,厚为1.2mm。

1. 将金属盘圆线按18mm剪料;

2. 用导向中心孔41直径为6.26mm、中心腔42直径为10.55mm,压模中心孔31直径为2.02mm的正挤压模具对剪料后的毛坯通过多工位冷镦机一次冲压实现包括连体齿轴的齿轴1、齿顶圆2、齿顶圆2上的齿和齿轴1中的短轴11一步成型为连体齿轴；

3. 后续精加工后在齿轴1上打孔使连体齿整体成形。

实施例2：如需要制作规格为：齿轴1长为27mm，直径为7.5mm,短轴11直径为3mm,齿顶圆2直径为17.1mm,厚为2.8mm。

1. 将金属盘圆线按39mm剪料;

2. 用导向中心孔41直径为7.58mm、中心腔42直径为17.16mm,压模中心孔31直径为3.04mm的正挤压模具对剪料后的毛坯通过多工位冷镦机初步冲压实现包括连体齿轴的齿轴、齿顶圆、和齿轴中的短轴的初步成形，由于本实施例中，其加工量较大，所以冲压过程导向模4和压力模3的受力面预留2.85mm，然后进行冷镦后续精确冲压，其中后续加工工序所对应的前一个工序的尺寸相差0.02mm～0.03mm，需要两个精加工工序；

3. 后续精加工后在齿顶圆2上刻齿和在齿轴1上打孔使连体齿整体成形。在本实施例中，为了减少模具加工的难度，因此把齿顶圆2上刻齿的工序放在步骤3）中，其加工的效果与一次加工成型的效果一样，是其同等的技术方案。

实施例3：如需要制作规格为：齿轴1长为38mm，直径为9.8mm,短轴直径为4mm,齿顶圆2直径为21.2mm,厚为4.2mm。

1. 将金属盘圆线按60mm剪料；

2. 用导向中心孔41直径为9.90mm、中心腔42直径为21.26mm,压模中心孔31直径为4.04mm的正挤压模具对剪料后的毛坯通过多工位冷镦机初步冲压实现包括连体齿轴的齿轴、齿顶圆、和齿轴中的短轴的初步成形，由于本实施例中，其加工量较大，所以冲压过程导向模4和压力模3的受力面预留4.25mm，然后对初步成形后的连体齿轴进行冷镦后续精确冲压加工，其中后续加工工序所对应的前一个工序的尺寸相差0.02mm～0.03mm，需要三个精加工工序；

该发明通过采用盘圆线冷镦的工艺实现连体齿轮轴一体成形，不但提高了生产效率，而且也避免了原来在齿轮压注过程中出现的因压注工艺造成的质量问题，从而提高了齿轮轴的质量。进一步，本发明通过多工位冷镦机加工成型，填补了连体齿轮加工领域的空白，而且其自动化程度高，符合现代化环保理念，并且节省了人力70%以上，节约了生产成本。

Claims

1.一种多工位冷镦成型连体齿轴的工艺，其特征在于：它的工艺过程依次包括:1）备料，以金属盘圆线为原料并通过自动送料装置送料；2）所送原料通过多工位冷镦机一次或多次加工成型为连体齿轴；3）在连体齿轴的齿轴（1）上打孔使连体齿轴整体成形。

2.根据权利要求1所述的一种多工位冷镦成型连体齿轴的工艺，其特征在于：所述步骤2）中多次加工包括初步冲压、精冲压和在齿顶圆（2）上冲齿。

3.根据权利要求1所述的一种多工位冷镦成型连体齿轴的工艺，其特征在于：所述步骤2）中多工位冷镦机是通过正挤压模具采用闭塞正挤法加工原料。

4.根据权利要求3所述的一种多工位冷镦成型连体齿轴的工艺，其特征在于：所述模具包括导向模（4）和压力模（3），所述压力模（3）套在导向模（4）内并可以沿着导向模（4）上下移动。